(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211214120.2 (22)申请日 2022.09.30 (71)申请人 阳光电源股份有限公司 地址 230088 安徽省合肥市高新区习友路 1699号 (72)发明人 谷雨　王昊　张路　赵林海　 陈巧地　 (74)专利代理 机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 专利代理师 丁曼曼 (51)Int.Cl. H02M 7/219(2006.01) H02M 7/5387(2007.01) H02M 5/10(2006.01) H02M 1/088(2006.01)H02M 1/12(2006.01) H02M 1/14(2006.01) H02J 3/38(2006.01) H02J 3/32(2006.01) (54)发明名称 一种单级式多路直流接入变换器及其控制 方法 (57)摘要 本申请提供一种单级式多路直流接入变换 器及其控制方法， 该单级式多路直流接入变换器 中， 各直流侧变换电路的交流侧分别通过其相应 的阻抗元件并联连接至变压器的原边绕组， 各阻 抗元件可以用来实现各直流侧变换电路之间的 功率解耦， 进而可以采用一个变压器集中处理多 个直流侧变换电路输入或输出的能量， 实现多路 直流接入； 而且， 各直流侧变换电路分别用于实 现交直流转换， 通过该变压器原副边绕组的匝数 比可以实现原副边电压的相应变比， 该变压器副 边绕组所接的交流侧变换电路可以进行交流电 频率转换， 进而可以实现单级变换； 因此， 本 单级 式多路直流接入变换器能够在单级变换的形式 下实现多路直流接入， 进而提高了转换效率， 降 低了成本 。 权利要求书2页 说明书9页 附图10页 CN 115425858 A 2022.12.02 CN 115425858 A 1.一种单级式多路直流接入变换器， 其特征在于， 包括： 变压器、 交流侧变换电路、 至少 两个直流侧变换电路及其相应的阻抗元件； 其中， 各所述直流侧变换电路的交流侧， 分别通过其相应的阻抗元件， 并联连接至所述变压 器的原边绕组； 所述变压器的副边绕组连接所述交流侧变换电路的第一侧； 各所述直流侧变换电路分别用于对自身接收的直流电进行逆变， 或者， 分别用于对自 身接收的交流电进行整流； 各所述阻抗元件用于实现各 所述直流侧变换电路 之间的功率 解耦； 所述交流侧变换电路用于进行交流电频率 转换。 2.根据权利要求1所述的单级式多路直流接入变换器， 其特征在于， 所述阻抗元件， 包 括： 电感， 或者， 电感与电容。 3.根据权利要求1所述的单级式多路直流接入变换器， 其特征在于， 所述变压器为单相 变压器或三相变压器。 4.根据权利要求3所述的单级式多路直流接入变换器， 其特征在于， 所述三相变压器的 各相原边绕组， 其同名端分别通过各对应所述阻抗元件连接各所述直流侧变换电路的交流 侧对应相， 其另一端均连接参 考地； 所述三相变压器的各相副 边绕组， 其两端分别连接所述交流侧变换电路的第 一侧对应 相， 其中间抽头相连。 5.根据权利要求1所述的单级式多路直流接入变换器， 其特征在于， 所述变压器为单相 变压器时， 所述 直流侧变换电路为： 半桥电路或全桥电路； 所述变压器为 三相变压器时， 所述 直流侧变换电路为： 三相桥电路。 6.根据权利要求1至5任一项所述的单级式多路直流接入变换器， 其特征在于， 所述交 流侧变换电路， 为： 周波变换电路或者矩阵变换电路。 7.根据权利要求6所述的单级式多路直流接入变换器， 其特征在于， 所述变压器为单相 变压器时： 所述交流侧变换电路为半桥变换电路， 其开关桥臂与电容桥臂并联连接于所述交流侧 变换电路的第二侧两端之间； 所述开关桥臂包括两个分别作为上下半桥臂的双向开关， 所 述电容桥臂包括两个串联连接且容量相同的电容模块； 所述开关桥臂的中点和所述电容桥 臂的中点， 分别作为所述交流侧变换电路的第一侧两端； 或者， 所述交流侧变换电路为全桥变换电路， 其两个所述开关桥臂并联连接于所述交流侧变 换电路的第二侧两端之间； 两个所述开关桥臂的中点， 分别作为所述交流侧变换电路的第 一侧两端； 又或者， 所述交流侧变换电路为三相桥变换电路， 其三个所述开关桥臂并联连接于所述交流侧 变换电路的第一侧两端之间； 三个所述开关桥臂的中点， 分别作为所述交流侧变换电路的 第二侧各端。 8.根据权利要求6所述的单级式多路直流接入变换器， 其特征在于， 所述变压器为三相 变压器时， 所述交流侧变换电路包括： 三个 变换电路； 各所述变换电路的两侧， 分别作为所述交流侧变换电路的两侧对应相。 9.根据权利要求8所述的单级式多路直流接入变换器， 其特征在于， 各所述变换电路中权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115425858 A 2包括： 整流 桥和半桥电路； 所述整流桥的交流侧作为所述交流侧变换电路的第 一侧对应相， 所述整流桥的直流侧 连接所述半桥电路的两端， 所述半桥电路的中点作为所述交流侧变换电路的第二侧对应 相。 10.根据权利要求1至5任一项所述的单级式多路直流接入变换器， 其特征在于， 所述变 压器的漏感小于预设值； 或者， 还包括： 设置于所述变压器原边或副边的谐振电容， 所述交流侧变换电路及各所述直 流侧变换电路中开关管 的开关频率， 等于所述谐振电容与所述变压器的漏感的谐振频率， 或者， 大于所述谐振频率且两者之间的差值小于预设差值。 11.根据权利要求1至5任一项所述的单级式多路直流接入变换器， 其特征在于， 还包 括： 设置于所述交流侧变换电路第二侧的交流侧滤波电路； 和/或， 分别设置 于各所述直流侧变换电路直 流侧的各直 流侧滤波电路。 12.一种单级式多路直流接入变换器的控制方法， 其特征在于， 应用于如权利要求1至 11任一项所述的单级式多路直 流接入变换器， 所述控制方法包括： 获取所述单级式多路直流接入变换器的两侧电参数， 并确定所述单级式多路直流接入 变换器需要的功率传输方向； 根据所述两侧电参数和所述功率传输方向， 确定所述单级式多路直流接入变换器的开 关频率及内外移相角； 根据所述开关频率及所述内外移相角， 生成并输出对于所述单级式多路直流接入变换 器各开关管的控制信号， 实现对于所述单级式多路直 流接入变换器的移相控制。 13.根据权利要求12所述的单级式多路直流接入变换器的控制方法， 其特征在于， 所述 开关频率 为： 使所述单级式多路直 流接入变换器中变压器的原边阻抗呈感性的频率。 14.根据权利要求12或13所述的单级式多路直流接入变换器的控制方法， 其特征在于， 所述内外移相角包括： 对于所述单级式多路直流接入变换器中各直流侧变换电路的内移相 角和外移相角； 各所述外移相角， 均为 根据所述功率传输方向确定的； 各所述内移相角与各 所述外移相角， 分别相互独立。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115425858 A 3